图1-2所示为原料场的堆存,中和混匀作业示意图,它包括如下作业;
图1-2原料场中和混匀示意图
1~8—配料槽;9~10—中和混匀矿堆场;11—入槽皮带机系统;12—定量
8 7 6 5 4 3 2 1 给料装置; 13~14—堆料机;
大多烧结厂都设有一次堆料场,各种物料从原料码头卸下后,直接用皮带运往一次料场,按品种,成份不同分别堆放并初步混匀。
(1) 设有中和料槽。由取料机并通过皮带运输机将一次料场中的各种原料送入中和料槽,起贮存,配料,控制送料量提高混匀作业的效果。
(2) 设有混匀料。通过配料槽进行中和作业的混和料,送往混匀料场,由堆料机沿料场的长度方向进行平辅堆积,堆积层数为2581(堆料机单程行走次数3同时切出槽数)。然后沿料堆垂直面,用取样机切取。料堆成对配制,一个在辅堆时。另一个取样送烧结厂与矿槽。
设置原料场,可以简化烧结厂的贮矿设施及给料系统,也取消了单品种料仓,使场地和设备的利用率得到善。 烧结厂的原料仓库,其中和作业则借助于移动漏矿皮带车和桥式起重机抓斗,将来料在指定地段逐层辅放。当辅到一定高度后,再用抓斗自上而下垂直取样,把中和料卸入料斗送往配料室。原料仓库平辅载取示意图示1-3所示。
1 2 3 Ⅰ 5 4 6
图1-3 原料仓库平辅载取示意图 1—漏矿皮带;2—桥式吊车;3—抓斗;4—中和料堆;5—卸料;6—队运输皮带
原料中和混匀效果的计算,目前尚无统一的方法。常见的有最大值和最小值比较法,图象法和标准偏差法。
提高中和混匀效果的措施有:1、增加堆料层数,一般理论堆积层数大致在500层左右;2、合理选择配料组成来调整各种原料在料堆横截面内的位置,减少横向波动。例如把品位相差最大的几种原料组合在一起,避免粒度较粗的和水分较大的原料最后入堆;杂副原料锰矿粉、炉尘等就应堆积在料堆横截面中部等措施,都能大大减低混匀料的成分波动;3、选择混合效率高的取料机;4、除去端部料也可提高混匀效果。
1.2.3.2 原料的破碎、筛分
烧结生产对溶剂和燃料的粒度都有严格要求,一般要求3 ~ 0mm的含量应大于85%,而入厂的原料粒度上大于40mm,所以都需要在烧结厂内进行破碎与筛分。
1、料的破碎与筛分
烧结厂所用的固体燃料有碎焦和无烟煤,其破碎流程是根据进厂粒度和性质来确定的。当粒度小于25mm时可休用一段四辊破碎机开路破碎流程(图1-5(a))。如果料度大于25mm,应考虑两段开路破碎流程(图示1-5(b))
我国烧结用煤或焦粉的来料都含有相当高的水分( >10%),采用筛分作业时,筛孔易堵,降低筛分效率。因此,固体燃料破碎多不设筛分。
四辊破碎机是破碎燃料的常用设备。当给料粒度小于25mm时,能一次破碎到3mm以下,无需进行检查筛分。当给料大于25mm时,常用对辊破碎机作粗碎设备 ,把固体燃料破碎到15mm后再进入四辊破碎机碎至小于3mm。
缓冲矿仓库 缓冲矿仓库 25~0mm 80~0mm 4~mm 四辊破碎机
15~0mm 3~0mm 粗破碎 送配料 四辊破碎
3~0mm 配料
(a) (b)
图 1-5燃料破碎筛分流程
烧结用固体燃料为干熄焦,其含水低,不堵筛孔。破碎采用设有预先筛分和检查筛分的两段破碎(见图1-6)。第一段由反击式破碎机与筛子组成闭路,第二段采用棒机磨机,可减小过粉破,但劳动条件较差。
+15mm 粗筛 —15mm
反击式 粗筛 15~4mm 4~0mm 棒磨
4~0mm (3~0mm)占80
图1-6焦粉破碎工艺流程
2、熔剂的破碎与筛分
烧结厂常用石灰、白云石均需破碎,图1-4为常用的在两种破碎工艺 流程图。
原矿 原矿
筛上>3 mm 筛分 破 碎 筛下<3mm 的 筛上>3 mm 产 破碎 品 筛分 破碎 筛下<3mm
成品 (a) (b)
图1-4熔剂破碎筛分流程
流程(a)为一段破碎与检查筛分组成闭路流程,筛下为合格产品,筛上物返回与原矿一起破碎。流程(b)设预先筛分与破碎组成闭路流程,原矿首先经过预先筛分分出合格的细粒级,筛上物进入破碎机破碎后返回与原矿一起进行筛分。
两种流程比较,流程(b)只有当给矿中3 0mm的含量较多(大于40%)时才使用,但因筛孔小,特别是含泥质的矿石,筛分效率低。此外,给矿中大块多,筛网磨损加快。而且石灰石原矿中3 0mm的负荷作用不大所以目前烧结厂多采用(a)流和破碎熔剂。
熔剂破碎的常用设备有锤式 破碎机和反击式破碎机。锤式破碎机具有产量高。破碎比大,单位产品的电耗小和维护比较容易的特点。锤式破碎机按转子旋转方向有可逆式和不可逆式两种,可逆式破碎机能延长锤头寿命和保证破碎效率。锤头与篦条间隙对产品产量和质量有显著影响,间隙愈小,产品粒度愈细。经常保持间隙在职10 20mm时就可获得较高产量和较好质量。水分是另一个影响破碎效率的重要因素,当原料水分大于3%时,因篦缝堵塞,而影响破碎能力,产品合格率降低
反击式破碎机,属于冲击能破碎矿石的一种设备,与其它型式破碎机比,其设备重量轻,体积小,生产能力在,单位电能消耗低,较适合熔剂细破碎。
与破碎机组成闭路所用的筛子多休用自定中心振动筛,也有采用惯性筛或其它类型的振动筛,筛网有单层的。双防止大块料对下层细网筛冲击,以提高筛子作业率,对提高下层筛的筛分效率也有一定作用。
我国烧结厂的石灰破碎在多在厂内进行,日本、美国和法国等国则多在矿山进行,破碎后的石灰石转动烧结厂料场。
1.2.4 配料的目的和要求
烧结厂处理的原料种类繁多,且物理化学性质差异也甚大。为使烧结矿的物理性能和化学万分稳定,符合冶炼要求,同时使烧结料具有良好透气性以获得较高的烧结生产率。必须把不同成分的含铁原料 、熔剂和燃料等。
烧结生产实践证明,配料发生偏差是影响烧结过程正常进行和烧结矿产质量的重要因素。固体燃料配入量波动0。2%,会使烧结矿的强度和还原性受到影响,烧结矿的铁量和碱
度波动就会影响高炉炉温和造渣制度,严重时,会引发高温悬料、崩料现象。因此各国d都非常重视烧结矿化学成分的稳定性。我国要求±0.5 ~0.1%,CaO/SiO2± 0.05 ~0.10;日本要求:TFe ±0.3~ 0.4,CaO/ SiO2 ±0.03,FeO±0.1%, SiO2 ± 0.2%。
首先根据冶炼对烧结矿化学成分的要求进行配料计算,以保证烧结矿的含铁量、碱度、S含量、FeO等主要成分控制在规定范围内,然后选择适当的配料方法和设备以保证配料的精确性。
1.2.5 配料方法
配料的精确性在很大程度上取决于所采用的配料方法。目前有两种配料方法,即容积配料法和重量配料法。
1容积配料
假设物料堆积密度一定的情况下,借助于给料设备控制其容积达到配料所要求的添加比例。为了增加其精确性,经常辅助以重量检查。
该法的优点是设备简单,操作方便,因此我国烧结厂仍有不少采用此法。但由于物料的堆积密度随料度等因素的变化而发生波动,致使配料产生较大误差。为了提高容积配料的准确度,各烧对厂采取许多措施,如安装给料圆盘的中心仓中心应相吻合;保持料仓的料位在一定高度,且物料应均匀分布;严格控制物料料度和水分波动等,基本上可满足烧结生产的要求。
由于容积配料法是靠人工调节圆盘给料机闸门开口度的大小来控制料量的,准确度差,且调整时间长,对配料精确度影响大重量检查的劳动强度亦相当大,难于实现自动配料。因此在严格质量管理的今天种配料方法已不能适应技术进步和形式发展的要求。
2 重量配料法
是按原料的重量来配料,它借助于电子皮带秤和调速圆盘,通过自动调节系统来实现。
图1-7为重量配料系统控制图,由电子皮带秤出称量皮带的瞬时料量信号,信号输入圆盘调整系统,调节部分根据给定值和电子皮带秤测量值的偏差,通过自动调节圆盘转速以达到给定的料量。与容积配料比较,重量法易实现自动配料,精确度高。
生产实践证明,当负荷50%时,重量配料法精确度为了1.0%,而容积配料法为名5%。我国近期新建的大型烧结厂多采用重量配料法。